《動(dòng)能定理 動(dòng)量守恒 能量守恒綜合應(yīng)用》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《動(dòng)能定理 動(dòng)量守恒 能量守恒綜合應(yīng)用(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、動(dòng)量和能量綜合應(yīng)用
【能量守恒觀點(diǎn)的建立】
1. 如圖所示,光滑的水平面上有質(zhì)量為M的滑塊,其中AB部分為光滑的1/4圓周,半徑為r,BC水平但不光滑,長(zhǎng)為。一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的物塊,從A點(diǎn)由靜止釋放,最后滑到C點(diǎn)靜止,求物塊與BC的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。
【雙守恒問(wèn)題】
2. v1
質(zhì)量為M的楔形物塊上有圓弧軌道,靜止在水平面上。質(zhì)量為m
的小球以速度v1向物塊運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切摩擦,圓弧小于90°且足夠長(zhǎng)。
求小球能上升到的最大高度H 和物塊的最終速度v。
3. 如圖在光滑的水平臺(tái)上靜止著一塊長(zhǎng)50厘米,質(zhì)量為1千克的木板,板的左端靜止著
2、一塊質(zhì)量為1千克的小銅塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),一顆質(zhì)量為10克的子彈以200米/秒的速度射向銅塊,碰后以100米/秒速度彈回。問(wèn)銅塊和木板間的摩擦系數(shù)至少是多少時(shí)銅塊才不會(huì)從板的右端滑落,g取10米/秒2
4. 如圖所示, 在高為h的光滑平臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量為m2的小球, 另一個(gè)質(zhì)量為 m1的球沿光滑弧形軌道從距平臺(tái)高為h處由靜止開(kāi)始下滑, 滑至平臺(tái)上與球m2發(fā)生正碰, 若m1= m2, 求小球m2最終落點(diǎn)距平臺(tái)邊緣水平距離的取值范圍.
5. 如圖5-8所示,傾角θ=30°,高為h的三角形木塊B,靜止放在一水平面上,另一滑塊A,以初速度v0從B的底端開(kāi)始
3、沿斜面上滑,若B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的2倍,當(dāng)忽略一切摩擦的影響時(shí),要使A能夠滑過(guò)木塊B的頂端,求V0應(yīng)為多大?
【彈簧問(wèn)題】
6. 如圖18所示,光滑水平面上,輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊A和B,B物塊靠著豎直墻壁。今用水平外力緩慢推A,使A、B間彈簧壓縮,當(dāng)壓縮到彈簧的彈性勢(shì)能為E時(shí)撤去此水平外力,讓A和B在水平面上運(yùn)動(dòng).求:(1)當(dāng)B離開(kāi)墻壁時(shí),A物塊的速度大??;(2)當(dāng)彈簧達(dá)到最大長(zhǎng)度時(shí)A、B的速度大?。唬?)當(dāng)B離開(kāi)墻壁以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧彈性勢(shì)能的最大值.
圖18
F
【子彈打木塊問(wèn)題】
7. 設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初
4、速度v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊,并留在木塊中不再射出,子彈鉆入木塊深度為d。求木塊對(duì)子彈的平均阻力的大小和該過(guò)程中木塊前進(jìn)的距離。
s2 d
s1
v0
v
【動(dòng)量守恒 動(dòng)能定理 能量守恒】
8. 大炮的炮身質(zhì)量為M=490kg(不包括炮彈),一枚質(zhì)量為m=10kg的炮彈從炮口射出,速度大小為v=490m/s,方向與水平方向成60°,設(shè)炮車(chē)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,求炮車(chē)后退的距離。
9.如圖16所示,EF為水平地面,O點(diǎn)左側(cè)是粗糙的、右側(cè)是光滑的。一輕質(zhì)彈簧右端與墻壁固定,左端與靜止在O點(diǎn)質(zhì)量為m的
5、小物塊A連結(jié),彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。質(zhì)量為m的物塊B在大小為F的水平恒力的作用下由C處從靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),已知物塊B與地面EO段間的滑動(dòng)摩擦力大小為,物塊B運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)與物塊A相碰并一起向右運(yùn)動(dòng)(設(shè)碰撞時(shí)間極短),運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去外力F。已知CO = 4S,OD = S。求撤去外力后:
(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能
(2)物塊B最終離O點(diǎn)的距離。
圖16
10. 在賽車(chē)場(chǎng)上,為了安全起見(jiàn),在車(chē)道外圍一定距離處一般都放有廢舊的輪胎組成的圍欄。在一次比較測(cè)試中,將廢舊輪胎改為由彈簧連接的緩沖器,緩沖器與墻之間用輕繩束縛。如圖19所示,賽車(chē)從C處由靜止開(kāi)始運(yùn)
6、動(dòng),牽引力恒為F,到達(dá)O點(diǎn)與緩沖器相撞(設(shè)相撞時(shí)間極短),而后他們一起運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)速度變?yōu)榱?,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)恰好熄滅(即牽引力變?yōu)榱悖?。已知賽?chē)與緩沖器的質(zhì)量均為m,OD相距為S,CO相距4S,賽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受地面摩擦力大小始終為,緩沖器的底面光滑,可無(wú)摩擦滑動(dòng),在O點(diǎn)時(shí)彈簧無(wú)形變。問(wèn):
(1)彈簧的最大彈性勢(shì)能為多少?
(2)賽車(chē)由C點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到被緩沖器彈回后停止運(yùn)動(dòng),賽車(chē)克服摩擦力共做了多少?
【碰撞過(guò)程中得“無(wú)機(jī)械能損失”】
11.如圖14-1所示,長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m1的物塊A置于光滑水平面上,在
7、A的水平上表面左端
放一質(zhì)量為m2的物體B, A和B一起以相同的速度V向右運(yùn)動(dòng),在A與豎直墻壁碰撞過(guò)程
中無(wú)機(jī)械能損失,碰撞后A和B的速度及方向如何?
圖14-1
12. 如圖14-1所示,長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為m1的物塊A置于光滑水平面上,在A的水平上表面左端放一質(zhì)量為m2的物體B,B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。A和B一起以相同的速度V向右運(yùn)動(dòng),
在A與豎直墻壁碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,要使B一直不從A上掉下來(lái),V必須滿足什么條
圖14-1
件?(用m1、m2,L及μ表示)
13. 如圖所示,P是固定的豎直擋板,A是置于光滑水平面上的平板小車(chē)(小車(chē)表面略低
8、于檔板下端),B是放在小車(chē)最左端表面上的小物塊.開(kāi)始時(shí),物塊隨小車(chē)一起以相同的水平速度向左運(yùn)動(dòng),接著物塊與擋板發(fā)生了第一次碰撞,碰后物塊相對(duì)于車(chē)靜止時(shí)的位置離小車(chē)最左端的距離等于車(chē)長(zhǎng)的.此后物塊又與擋板發(fā)生了多次碰撞,最后物塊恰未從小車(chē)上滑落.若物體與小車(chē)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是個(gè)定值,物塊與擋板發(fā)生碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失且碰撞時(shí)間極短,試確定小車(chē)與物塊的質(zhì)量關(guān)系.
14. 如圖所示, 質(zhì)量為M的平板車(chē)的長(zhǎng)度為L(zhǎng), 左端放一質(zhì)量為m的小物塊, 今使小物塊與小車(chē)一起以共同速度v0沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng), 小車(chē)將與豎直墻碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失, 而小物塊最終又恰與小車(chē)相對(duì)靜止于小車(chē)的最右端, 求小物塊與小車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
【子彈打單擺問(wèn)題】
19. 如圖5-10所示,在光滑水平軌道上有一小車(chē)質(zhì)量為M2,它下面用長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩系一質(zhì)量為M1的砂袋,今有一水平射來(lái)的質(zhì)量為m的子彈,它射入砂袋后并不穿出,而與砂袋一起擺過(guò)一角度θ。不計(jì)懸線質(zhì)量,試求子彈射入砂袋時(shí)的速度V0多大?
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